在卡车用户中流行着一句对国产车的评价:“大毛病不犯,小毛病不断”。这句话反映出,目前国内卡车在总体质量上已有了显著提升,尤其是三大总成方面,但同时也说明,小故障仍然普遍存在,这也是中国卡车与进口卡车之间存在的主要差距。

根据统计,卡车小故障一多半是电子电器故障,而其中很大比例是管线束和接头故障。由于卡车整车管线束面临的工况非常恶劣,因此故障模式主要为:表皮腐蚀老化、振动磨损、严重振动内部失效、接头松动等,一旦出现故障,排查难度远大于其他部件。管线束是汽车的神经和血管,虽然表面看似不太重要,但是其却发挥着控制整个车辆的作用,随着车辆电气化程度提升,其管线束的复杂程度也同步提升。对于高端重卡的可靠性升级来说,管线束是重要一环。

卡车上有各种电缆电线、油管、水管、气管等,在相同走向区域进行集体捆扎,则形成了整车的管线束。在整车装配工序当中,板簧、后桥装配完毕之后就要装配整车管线束,需要固定在整车纵梁的内侧,并且需要穿越横梁或者翻越纵梁等。另外,管线束是整车同寿命件,通常不能更换,如果更换则工时费远超过了零部件本身价格。笔者再次以国内最新推出的自主品牌高端重卡解放J7为例,分析其在管线束设计及布置方面的特点,从而表明J7在可靠性方面所做的升级。

第一,整车总布置合理和先进技术应用。

解放J7的电瓶、气罐、油箱、尿素罐全部集中在车架两侧,有利于缩短管线束的总体长度。假设变速箱和气罐布置在车架尾部,电线则需要从发电机向尾部电瓶充电,电瓶则需要向前端的驾驶室供电;气路则需要从打气泵向尾部气罐充气,再通过各种阀门向前后桥刹车气室供气。这一来一回将大幅增加管线束的长度。另外,一汽解放采用CAN总线、EBS刹车以及LINK开关等先进技术,可大幅减少管线束的总数量。

中桥的刹车气管

中桥旁的管线束

第二,电线束的包裹。

电线束的包裹有胶带缠绕和波纹管两种,目前中低端车型的线束以胶带缠绕为主,其最大的问题是胶带容易老化、抗磨损性能差。解放J7车型所有的电线束采用双层波纹管包裹,并且所有分支都有三向塑料接头进行固定。只要不是人为破坏,电线束理论上不和外界接触,可以防止老化和磨损。根据笔者向供应商询问价格得知:双层波纹管包裹的成本是1米5元左右,远高于胶带。

电线束采用双层波纹管包裹

电线束分支采用塑料三通头固定

第三,管线束的固定支架设计合理。

每个企业都有管线束固定的标准,以防止管线束严重振动导致损坏。目前很多企业管线束研发模式都是“谁的件谁负责到底”,即电线、气管、油管、空调管路等工程师都是各自为政,单独开发自己的固定支架,因此导致管线束支架成倍增加。笔者仔细观察解放J7的管线束支架判断:解放J7的管线束支架由专门的管线束工程师负责,在支架上做了大量的共用,不仅提升了管线束牢固程度,而且减少了支架数量。

纵梁两侧有管线束专用固定钢管支架

转向油管与换挡软轴共用支架

多种电线束与刹车气管捆扎后共用支架固定

第四,管线束不能与其它部件相互摩擦。

解放J7车型采用双油箱设计,每个油箱的各种管路都做了支架固定,防止与油箱表面、车架、油箱绷带等进行摩擦,最终避免磨损失效。

所有管线束用支架固定,防止与油箱外表面接触

管路通过车架孔洞,通过支架固定防止与孔洞直接接触

通过支架固定,防止管路与油箱绷带直接接触

电瓶电源线穿过孔洞时通过防磨波纹管保护

第五,热源附近管线束做好隔热措施。

车辆最大的热源是发动机,其中发动机涡轮增压器、排气管的温度高达300度以上,会对附近的零部件产生很大的热辐射。因此热源附近的管线束必须做隔热保护层,防止管线束因为热辐射而过快老化。解放J7对发动机附近的管线束做了保护层,并且外部有锡箔纸反射热量。

排气管周边的管线束有锡箔纸保护层

第六,前格栅内部的管线路合理布置。

打开解放J7前格栅后可清晰地看到管线路的走向,没有任何交叉和干涉。每条主电线缆与总线盒连接牢靠,由于采用了EBS电子刹车系统,刹车气管数量明显减少。

驾驶室右侧的总线盒和保险丝盒

驾驶室左侧的管线排布

第七,相对运动零部件之间的管线束预留折弯空间,并做台架试验以确保可靠性。

整车有很多相对运动的零部件,例如四点悬浮驾驶室与车架有相对的上下位移;驾驶室翻转时与车架做旋转运动;还有前格栅打开、车门打开等等。这些位置的管线束要跟随相关零部件一起做台架试验,例如车门开关3万次的台架试验,其连接的管线束也要保证3万次之后能够稳定工作。

前格栅上的螺旋电缆(给LOGO的LED灯供电)

车门上的线束做了塑料保护套

散热水箱供水管预留驾驶室翻转的长度和空间

第八,所有管线束的接头采用国际知名品牌,其可靠性和防水等级相应提升。

术业有专攻,通常管线束的厂家不生产接头,接头则有专业的厂家进行开发和生产,其可靠性、防水等级直接决定了产品价格。解放J7的接头采用的是国际知名品牌产品。

管线束接头采用国际知名品牌的接头

尾灯线束与横梁采用卡接固定方式,接头防水等级提升

笔者通过某些管线束供应商了解到,仅管线束采购成本一项,解放J7就比解放J6P增加了0.5万-0.8万元。由于管线束的生产目前暂时无法实现自动化,全部要靠人工去包裹,每套整车管线束都要做台架检测,以保证产品的品质;在总装线上,全部要靠人工去固定、捆扎、穿越孔洞、安装接头等。为了确保管线束固定的牢固度,解放J7在生产线上的安装时间也相应增加。随着人工成本不断增加,管线束的安装环节也必然会增加解放J7的制造成本。

笔者认为,和那些大总成比起来,管线束在整车上看似很小,很多用户在看车或买车的时候并不大关注,但却直接影响着整车可靠性水平。解放J7的管线束设计标准直接对标国外高端重卡,就是要从看不到的小处着手,通过更高标准、更大投入,真正提升管线束的可靠性,从而逐步缩小与进口品牌高端重卡的技术差距。

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